天奈科技-CNT行業龍頭α與β共振-220311（42頁）.pdf

1、請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明僅供機構投資者使用證券研究報告|公司深度研究報告天奈科技：天奈科技：CNT行業龍頭，行業龍頭，與與共振共振20222022年年3 3月月1111日日 167529核心邏輯核心邏輯1電動車行業快速發展的背景下，我們認為天奈科技在享受行業電動車行業快速發展的背景下，我們認為天奈科技在享受行業的同時具備自身的同時具備自身；同時，由于公司；同時，由于公司技術護城河深厚，技術護城河深厚，CNT應用領域多元，我們應用領域多元，我們定義公司為新材料公司而非單純的鋰電材料公司。定義公司為新材料公司而非單純的鋰電材料公司。行業層面：空間廣闊

2、行業層面：空間廣闊+滲透率提升滲透率提升+性能需求剛性，性能需求剛性，CNT為優勢細分賽道為優勢細分賽道電動車行業發展空間廣闊，帶動鋰電池需求提升。碳納米管（CNT）導電劑性能表現更佳，在鋰電池技術要求不斷提高的趨勢下，將對炭黑等傳統導電劑形成逐步替代，滲透率提升將帶動CNT導電劑需求增速高于鋰電池需求增速。電池性能和材料發展趨勢都將進一步推動CNT的替代。從市場需求看，CNT導電劑可以直接提高鋰電池快充性能、優化循環壽命和能量密度，助力解決電動車及鋰電池發展痛點。從電池材料角度看，中長期磷酸鐵鋰與三元材料并行發展路線較為明確，磷酸鐵鋰天然導電性差于三元，因此對于CNT導電劑需求更強；而鋰電材

3、料的技術迭代方向上，高鎳正極材料以及硅基負極材料為動力電池發展的主要方向之一， CNT導電劑可以改善二者較差的導電性能，因此預計CNT導電劑的添加將逐步成為剛性需求。公司層面：技術實力公司層面：技術實力+客戶結構客戶結構+產能規模等產能規模等綜合優勢，行業龍頭地位愈加明顯綜合優勢，行業龍頭地位愈加明顯公司對于碳納米管材料理解深刻，掌握黃金時點實現鋰電池導電劑領域的率先爆發；未來其他應用環節同樣具備發展潛力。公司技術優勢行業領先，在產品方面，CNT導電劑產品持續迭代，可滿足客戶提出的更高性能需求，提供具備優質品質的產品加深客戶粘性。在設備方面，公司已經具備設備自研自供能力，通過設備端的技術研發進

4、一步加固公司護城河。國內CNT導電劑行業格局清晰，公司自身綜合優勢明顯，龍頭優勢以及份額將逐步擴大?？蛻艚Y構優質，覆蓋CATL、ATL、比亞迪等主流鋰電池頭部企業，且積極開拓海外市場。公司具備較強的執行能力，產能規模加速擴大，供應能力持續提升。風險提示：風險提示：（1） 行業政策變化或技術路線發生重大調整；（2） 新能源汽車等下游行業發展不達預期，導致碳納米管導電劑需求不達預期；（3） 公司產能釋放不達預期；（4） 公司訂單及出貨量釋放不達預期；（5） 客戶回款不達預期；（6）原材料價格大幅波動等。 tZsYwWaUiZzWbR8Q7NtRnNnPoMkPnNtQfQqRmQaQnNyRxNn

5、PqPxNnQxO行業高增長行業高增長+低滲透率低滲透率+性能需求剛性，構建性能需求剛性，構建CNT導電劑高成長邏輯導電劑高成長邏輯01多位一體全面發展，再論龍頭綜合優勢多位一體全面發展，再論龍頭綜合優勢投資建議投資建議040203目錄目錄2公司鋰電領域底蘊深厚，把握黃金賽道實現快速成長公司鋰電領域底蘊深厚，把握黃金賽道實現快速成長風險提示風險提示05 0131.1 CNT具備優良特性，可實現諸多領域應用1.2 CNT作為鋰電池新型導電劑，受益于新能源汽車高景氣發展1.3 鋰電性能要求提高+契合技術發展趨勢，CNT導電劑應用呈現剛性1.4 低滲透率打開CNT導電劑發展空間行業高增長行業高增長+

6、低滲透率低滲透率+性能需求剛性，性能需求剛性，構建構建CNT導電劑高成長邏輯導電劑高成長邏輯 CNT具備優良特性，可實現諸多領域應用具備優良特性，可實現諸多領域應用4CNT為管狀納米級材料。為管狀納米級材料。CNT為管狀的納米級石墨晶體，是單層或多層的石墨烯層圍繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成的無縫納米級管狀結構。具備多方面優良特性。具備多方面優良特性。碳納米管在力學、電學、熱學等性能方面具備優異表現，可應用于鋰電池導電劑、導電塑料（提升導電性和結構強度）、芯片、金屬基復合材料、潤滑油、防腐控制涂層產品等多個領域。1.1圖：碳納米管模擬結構示意圖圖：碳納米管模擬結構示意圖 性能性能優勢優勢力學性

7、能碳納米管具有極高的強度和極大的韌性。按理論計算，碳納米管的強度可為鋼的100倍，而密度只有鋼的1/6。電學性能碳納米管具有良好的電學性能。理論上碳納米管導電性能僅次于超導體。電子通過碳納米管時不會產生熱量，因此能量損失微小，其導電性能優于常規導電材料。熱學性能碳納米管具有優異的導熱性能。理論上碳納米管是目前已知的最好的導熱材料，其理論導熱效率約為自然界最好導熱材料金剛石的3-6倍?；瘜W穩定性碳納米管化學性質穩定，具有耐酸性和耐堿性，在高分子復合材料中添加碳納米管可以提高材料本身的阻酸抗氧化性能。表：碳納米管具備多項優良性能表：碳納米管具備多項優良性能 CNT作為鋰電池新型導電劑，受益于新能源

8、汽車高景氣發展作為鋰電池新型導電劑，受益于新能源汽車高景氣發展5CNT為鋰電池領域具備替代潛力的導電劑材料。為鋰電池領域具備替代潛力的導電劑材料。為何需要導電劑：僅依靠活性物質難以滿足電子遷移速率要求，導電劑的加入可以幫助實現電子的快速移動歸位。CNT導電劑有何優勢：CNT可通過減小電子傳輸的阻力、增加活性物質之間導電接觸，提升鋰電池中電子在電極中的傳輸速率，從而提升鋰電池的倍率性能和改善循環壽命。CNT導電劑阻抗明顯低于石墨烯、SP、科琴黑等導電劑，添加CNT的導電劑組合也可顯著降低阻抗，提升導電性能，在達到同樣的導電效果情況下，CNT的用量僅為炭黑的1/6-1/2。從接觸結構上來看，炭黑類

9、、導電石墨類在活性物質之間各形成點觸式的導電網絡；CNT和石墨烯在活性物質之間形成線、面接觸式導電網絡。線、面接觸式導電網絡更為充分，可顯著提升正極材料活性物質的導電性能。1.2表：主要導電劑優缺點對比表：主要導電劑優缺點對比 圖：不同導電劑的圖：不同導電劑的EIS阻抗對比（阻抗對比（） 注：阻抗越低，導電性能越好。286.210087.549.4050100150200250300石墨烯SP科琴黑碳納米管優點優點缺點缺點導電性能優異，添加量導電性能優異，添加量小，提升電池能量密度，小，提升電池能量密度，提升電池循環壽命性能提升電池循環壽命性能需要預分散，價格較高需要預分散，價格較高SP價格便

10、宜，經濟性高導電性能相對較差，添加量大，降低正極活性物質占比，全依賴進口科琴黑添加量較小，適用于高倍率、高容量型鋰電池價格貴，分散難、全依賴進口乙炔黑吸液性較好，有助提升循環壽命價格較貴，影響極片壓實性能，主要依賴進口顆粒度較大，有利于提升極片壓實性能添加量較大，主要依賴進口導電性優異分散困難、價格高、全依賴進口導電性優異，比表面積大，可提升極片壓實性能分散性能較差，需要復合使用，使用相對局限（主要用于磷酸鐵鋰電池）導電劑種類導電劑種類碳納米管導電劑碳納米管導電劑炭黑類導電劑導電石墨類導電劑VGCF(氣相生長碳纖維)石墨烯導電劑 CNT作為鋰電池新型導電劑，受益于新能源汽車高景氣發展作為鋰電池

11、新型導電劑，受益于新能源汽車高景氣發展6國內新能源汽車銷量高增長。國內新能源汽車銷量高增長。根據中汽協數據，2021年全年，國內新能源汽車實現產銷量分別為354.5萬輛、352.1萬輛，同比分別增長159.5%、157.5%，實現快速增長，產業鏈景氣度趨勢持續向上。電動化加速滲透，中長期高增長空間廣闊。電動化加速滲透，中長期高增長空間廣闊。根據中汽協數據，2021年全年，國內新能源汽車累計銷量滲透率達13.4%，較2020年明顯提升8.1pct，新能源汽車滲透率快速提升，預計新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）提出的“2025年新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右”目

12、標有望提前實現。2021年10月26日，國務院發布2030年前碳達峰行動方案中提出“到2030年當年新增新能源、清潔能源動力的交通工具比例達到40%左右”，”，進一步打開新能源汽車發展空間，推動產銷量持續增長。1.2圖：圖：2025年、年、2030年新能源汽車滲透率目標明確年新能源汽車滲透率目標明確 注：2021-2025年、2025-2030年汽車銷量均以3%復合增速計算，2025年、2030年新能源汽車銷量分別以滲透率為20%、40%計算。0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%40.0%45.0%0.00200.00400.00600.00800.00

13、1,000.001,200.001,400.001,600.002014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年2025年2030年新能源汽車銷量（萬輛）滲透率 鋰電性能要求提高鋰電性能要求提高+契合技術發展趨勢，契合技術發展趨勢，CNT導電劑應用呈現剛性導電劑應用呈現剛性7從鋰電池性能要求提高角度看，從鋰電池性能要求提高角度看，CNT導電劑漸成剛需。導電劑漸成剛需。CNT對于鋰電池的核心作用體現在三個方面：提升倍率性能、改善循環壽命、提高能量密度。提升倍率性能、改善循環壽命、提高能量密度。1.3表：表：CNT導電劑有助提升和改善鋰電池的核心性能導電劑有助提升和

14、改善鋰電池的核心性能 提升和改善的性能類型提升和改善的性能類型主要原理主要原理提升倍率性能鋰離子電池倍率性能更多依賴于電子的導電性，添加CNT能夠提供優良的電子擴散通道，降低顆粒之間的接觸電阻，促進鋰離子的擴散，從而提高材料的離子電導率和倍率性能，有助于緩解目前較為關注的快充痛點。改善循環壽命添加用量較低的CNT可以形成高效的三維導電網絡結構，在活性材料顆粒間建立導電網絡長程連接，降低電池極片內阻，提高附著力，改善循環性能。提高能量密度相對于傳統的炭黑導電劑，達到同樣導電效果的情況下，少量的CNT添加即可在鋰電池的電極復合材料內形成連續的導電網絡，因此可以降低電極中導電組分的重量，從而獲得更高

15、的活性材料負載量，提升能量密度。 圖：磷酸鐵鋰與三元材料微觀立體結構圖：磷酸鐵鋰與三元材料微觀立體結構 鋰電性能要求提高鋰電性能要求提高+契合技術發展趨勢，契合技術發展趨勢，CNT導電劑應用呈現剛性導電劑應用呈現剛性8從材料技術發展方向看，從材料技術發展方向看，CNT導電劑漸成剛需。導電劑漸成剛需。（1）從正極材料的角度：磷酸鐵鋰：磷酸鐵鋰：磷酸鐵鋰為橄欖石結構，鋰離子呈現一維運動，此結構使鋰離子的嵌入和脫出受到一定影響；而三元材料為層狀結構，鋰離子具有二維的擴散通道。因此從結構上來看，磷酸鐵鋰導電性差于三元材料。高鎳正極：高鎳正極：從三元材料的元素構成上來看，Ni元素可以提升比容量，Co元素

16、主要提升導電性和倍率性能。因此從三元材料的縱向維度上看，三元材料的高鎳化帶來Co元素含量的降低，從而更高鎳三元材料導電性較差。（2）從負極材料的角度：硅基負極：硅基負極：CNT對于硅基負極應用的助力主要體現在兩個方面：CNT可以改善硅較差的導電性。石墨中每個碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵，每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷，因此具備較強的導電性。硅晶體中沒有明顯的自由電子，因此導電性差于石墨。CNT能夠抑制硅膨脹，CNT具備形成網狀結構的能力，可以覆蓋在硅顆粒表面，并在硅顆粒之間建立導電連接，抑制硅膨脹。1.3圖：單壁圖：單壁CNT可以抑制硅膨脹可以抑制硅膨脹 磷酸鐵鋰磷酸鐵鋰- -

17、橄欖石結構橄欖石結構三元材料三元材料- -層狀結構層狀結構鋰電池充電過程中硅會發生明顯的膨脹，體積達到石墨的4倍CNT可以保持硅顆粒的電子連接，抑制負極的失效 圖：國內鋰電池用導電劑粉體出貨結構（噸）圖：國內鋰電池用導電劑粉體出貨結構（噸）圖：圖：CNT導電劑行業需求增速預計快于電動車行業整體增速導電劑行業需求增速預計快于電動車行業整體增速 資料來源：華西證券研究所低滲透率打開低滲透率打開CNT導電劑發展空間導電劑發展空間9CNT在鋰電池導電劑領域滲透率有望持續提升。在鋰電池導電劑領域滲透率有望持續提升。CNT導電劑在鋰電池中的滲透率處于低位，按照CNT粉體（非導電漿料）口徑，根據GGII，2

18、020年國內鋰電池用導電劑粉體出貨量為1.02萬噸，同比增長23.6%。其中，碳納米管粉體導電劑（含其復合導電劑）出貨量為1,935噸，同比增長35.1%；粉體滲透率為18.9%同比提升1.6個百分點。我們認為，在新能源汽車高景氣度趨勢之下，鋰電池需求將持續擴大，疊加對于高能量密度、快充等性能要求提高，CNT導電劑在鋰電領域中的應用規模以及滲透率有望提升，預計行業需求增速快于電動車行業整體增速。1.45004614877448278102340%20%40%60%80%100%0200040006000800010000120002016年2017年2018年2019年2020年炭黑碳納米管導

19、電石墨石墨烯其他碳納米管同比增速0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.00100.002022年2023年2024年2025年全球新能源汽車銷量（百萬輛）全球CNT漿料需求（萬噸）全球新能源汽車銷量同比增速全球CNT漿料需求同比增速 02公司鋰電領域底蘊深厚，把握黃金賽道公司鋰電領域底蘊深厚，把握黃金賽道實現快速成長實現快速成長102.1 率先突破鋰電池導電劑應用難題，CNT龍頭快速成長2.2 公司股權結構穩定，管理層鋰電經驗豐富 率先突破鋰電池導電劑應用難題，率先突破鋰電池導

20、電劑應用難題，CNT龍頭快速成長龍頭快速成長11公司前身天奈有限成立于2011年，于2017年變更為股份有限公司，主要從事納米級碳材料及相關產品的研發、生產及銷售，主要產品包括碳納米管粉體、碳納米管導電漿料、石墨烯復合導電漿料、碳納米管導電母粒等。2012年，公司突破CNT粉體分散難題，率先行業實現漿料的投入使用，并在2014-2016年先后實現與ATL、CATL、卡耐、欣旺達等的合作，將CNT導電劑成功實現產業化以及客戶的導入。2019年，公司于科創板上市。公司快速發展，不斷實現CNT漿料產品的加深滲透，并持續擴大產能規模，逐步打造鋰電新型導電劑龍頭企業。2.1圖：公司發展大事記圖：公司發展

21、大事記 表：公司控股股東的持股情況表：公司控股股東的持股情況 注：截至公司向不特定對象發行可轉換公司債券證券募集說明書簽署日。公司股權結構穩定，管理層鋰電經驗豐富公司股權結構穩定，管理層鋰電經驗豐富12截至2021年9月30日，公司股本總數為231,858,116股，前十大股東合計持股占比為29.81%，較為穩定。公司控股股東為鄭濤、張美杰、新奈共成、新奈智匯、新奈眾誠、新奈聯享以及佳茂杰科技。根據公司公告，新奈智匯及新奈眾誠為鄭濤控制的員工持股平臺、新奈聯享為嚴燕控制的員工持股平臺、新奈共成為蔡永略控制的員工持股平臺、佳茂杰科技為嚴燕控制的合伙企業。2.2序號序號名稱名稱/姓名姓名持股數量（

22、股）持股數量（股）持股比例（持股比例（%）1鄭濤23,479,00210.132新奈共成9,616,9754.153新奈智匯9,023,3003.894張美杰4,756,1692.055新奈眾誠2,934,0241.276新奈聯享2,117,8890.917佳茂杰科技882,8380.3852,810,19722.78合計 公司股權結構穩定，管理層鋰電經驗豐富公司股權結構穩定，管理層鋰電經驗豐富13公司多位管理層領導出身于鋰電行業，對于材料的技術以及應用經驗較為豐富。公司核心技術人員有10名，分別為鄭濤、張美杰、毛鷗、岳邦賢、魏兆杰、蔡韋政、蔡宗巖、郭衛星、謝寶東、林暐國，公司核心技術人員擁有

23、多年從業經驗以及較強專業背景，是公司新產品、新技術研發的骨干力量。截至2021年9月30日，公司研發團隊由96名研發人員構成，其中擁有博士學歷人員15名。公司研發團隊人數占員工總數的18.75%。公司研發人員數量行業領先且有望持續增加，研發實力將不斷增強。2.2表：公司部分管理層領導以及核心技術人員表：公司部分管理層領導以及核心技術人員 姓名姓名公司職位公司職位個人經歷個人經歷鄭濤董事長、總經理1984年至1988年就讀于南京大學，獲得物理學學士學位；1991年至1993年就讀于University of Toronto，獲得物理學碩士學位；1993年至1996年就讀于Simon Fraser

24、 University，獲得物理學博士學位。1995年年10月在科學雜志上發表名為月在科學雜志上發表名為“Mechanisms for Lithium Insertionin Carbonaceous Materials”（鋰在碳材料中的穿插機制）的論文。（鋰在碳材料中的穿插機制）的論文。1996年8月至1997年5月在Dalhousie University物理系從事博士后研究工作；1997年年5月至月至2000年年12月就職于月就職于Telcordia/Bellcore，在，在Telcordia/Bellcore擔任研究科學家擔任研究科學家；2001年1月至2004年11月就職于Volti

25、xTechnology Ltd，擔任總裁；2004年年11月至月至2010年年8月就職于月就職于A123 Systems，擔任中國區總裁職務，擔任中國區總裁職務；2010年8月至2010年10月就職于開曼天奈，擔任公司的COO（首席運營官）；2010年10月至2016年11月就職于開曼天奈，擔任CEO；2011年1月至今就職于天奈科技，擔任董事長、總經理。張美杰副總經理1979年9月至1983年7月就讀于華中科技大學應用化學專業，獲得學士學位；1983年9月至1986年7月就讀于華中科技大學應用化學專業，獲得碩士學位；1990年至1994年就讀于University of Ottawa, Ca

26、nada化學專業，獲得博士學位。1986年年5月至月至1989年年12月就職于上海材料月就職于上海材料研究院，擔任第九室研究工程師研究院，擔任第九室研究工程師；1996年年7月至月至2000年年12月擔任加拿大月擔任加拿大NEC Moli Energy Ltd.研發部門的資深研究科學家研發部門的資深研究科學家；2001年1月至2002年3月就職于咸陽威力克能源有限公司，擔任管理部門技術總監；2002年年4月至月至2004年年12月就職于常州博杰新能源材料有限月就職于常州博杰新能源材料有限公司，擔任管理部門技術總監公司，擔任管理部門技術總監；2005年年1月至月至2011年年1月就職于常州高博能

27、源材料有限公司，擔任管理部門副總裁月就職于常州高博能源材料有限公司，擔任管理部門副總裁；2011年2月至2013年12月就職于佳英特（鎮江）能源材料有限公司，擔任管理部門副總裁；2014年1月至今就職于天奈科技，擔任副總經理。嚴燕董事、副總經理1992年9月至1996年7月就讀于西北工業大學材料系高分子材料專業，獲得學士學位；1997年9月至2000年6月就讀于華南理工大學材料學院，獲得碩士學位。2003年5月至2006年1月就職于深圳市創明電池技術有限公司，擔任副總經理；2006年年1月至月至2009年年4月就職于月就職于A123System，擔任工廠廠長，擔任工廠廠長；2009年4月至20

28、11年1月就職于Leyden Energy，擔任亞洲區總裁；2011年1月至今就職于天奈科技，擔任董事、副總經理。毛鷗研發總監978年至1982年就讀于杭州大學（現浙江大學），獲得物理學學士學位；1982年至1985年就讀于中國科學院，獲得物理學碩士學位；1991年至1996年就讀于McGillUniversity，獲得物理學博士學位。1985年7月至1991年9月就職于中國科學院，擔任固體物理研究所氫脆和新材料研究室助理研究員；1987年5月至1988年11月于日本國立物理與化學研究所金屬物理實驗室，擔任交換學者；1991年9月至1996年12月就職于McGillUniversity，擔任助

29、教及助研；1997年年1月至月至1998年年9月就職于加拿大月就職于加拿大Dalhousie University物理系先進電池材料工業研究物理系先進電池材料工業研究實驗室，擔任博士后研究員實驗室，擔任博士后研究員；1998年年9月至月至2006年年12月就職于美國金霸王公司，擔任資深科學家及項目工程師月就職于美國金霸王公司，擔任資深科學家及項目工程師；2006年年11月至月至2009年年12月就美國加州硅谷亦榮公司，擔任研發部電池首席科學家和材料經理月就美國加州硅谷亦榮公司，擔任研發部電池首席科學家和材料經理；2010年年1月至月至2012年年8月就職于美國江森自控公月就職于美國江森自控公司

30、，擔任電源部先進的技術開發總監及首席科學家司，擔任電源部先進的技術開發總監及首席科學家；2011年至2014年擔任美國威斯康星大學工程學院兼職教授；2012年8月至今就職于天奈科技，擔任研發總監。魏兆杰研發部研發總監1984年9月至1988年7月就讀于北京大學，獲得化學系學士學位；1991年9月至1994年7月就讀于北京大學，獲得無機化學碩士學位。1988年7月至1991年9月就職于北京大學科技開發部，擔任研發部助理工程師；1994年7月至2000年5月就職于中國稀土開發公司，擔任技術部高級工程師；2000年年6月至月至2003年年2月就職于中信國安盟固利電源技術有限公司，擔任生產部及研發部高

31、級工程師月就職于中信國安盟固利電源技術有限公司，擔任生產部及研發部高級工程師；2003年年3月至月至2008年年5月就職于北京中盛恒動電池有限公司，擔任生產部生產經理月就職于北京中盛恒動電池有限公司，擔任生產部生產經理；2008年6月至今就職于天奈科技，擔任研發部研發總監。蔡韋政研發部研發總監1997年9月至2001年6月就讀于中國文化大學，獲得化學合成專業學士學位；2001年9月至2003年6月就讀于中國文化大學，獲得高分子合成專業碩士學位；2003年9月至2010年6月就讀于國立中興大學，獲得化學工程專業博士學位。2010年年8月至月至2015年年6月就職于財團法人月就職于財團法人工業技術

32、研究院，擔任材料與化學研究所研究員工業技術研究院，擔任材料與化學研究所研究員；2015年年6月至月至2015年年10月就職于開曼天奈，擔任研發部資深研發經理月就職于開曼天奈，擔任研發部資深研發經理；2015年11月至今就職于天奈科技，擔任研發部研發總監。蔡宗巖研發部研發經理及高級工程師1999年9月至2001年8月就讀于逢甲大學，獲得材料科學系學士學位；2001年9月至2003年8月就讀于臺灣新竹清華大學，獲得材料科學工程學系碩士學位；2004年9月至2009年6月就讀于臺灣新竹清華大學，獲得材料科學工程學系博士學位。2003年10月至2004年5月就職于友達光電股份有限公司，擔任制造部制造工

33、程師；2009年8月至2010年8月就職于清華大學材料科學工程學系，擔任材料所博士后研究員；2010年年9月至月至2011年年12月就職于月就職于XinNano Materials,Inc，擔任研發部研發經理，擔任研發部研發經理；2012年1月至2017年6月就職于宇亮光電股份有限公司，擔任研發部研發經理；2017年7月至今就職于天奈科技，擔任研發部研發經理及高級工程師。 03多位一體全面發展，再論龍頭綜合優勢多位一體全面發展，再論龍頭綜合優勢143.1 掌握核心技術，產品持續迭代3.2 產品逐步放量，盈利能力優異3.3 市場份額領先，客戶結構優質，產能不斷擴大 3.1掌握核心技術，產品持續迭

34、代掌握核心技術，產品持續迭代153.1.1 牢握CNT漿料制備全鏈條核心技術，不斷鞏固護城河3.1.2 依托技術研發優勢，CNT產品持續迭代3.1.3 CNT技術積累深厚，非鋰電領域有望接棒發力 圖：圖：CNT漿料制備流程漿料制備流程 牢握牢握CNT漿料制備全鏈條核心技術，不斷鞏固護城河漿料制備全鏈條核心技術，不斷鞏固護城河16CNT漿料從生產流程上可以分為粉體制備粉體制備以及分散分散兩個主要環節。公司主要采用化學氣相沉積法（CVD）技術路線，并使用流化床的制備技術，通過建立多元催化劑體系，實現CNT粉體的批量化生產以及產品迭代，并將CNT粉體成功通過漿料的方式導入鋰電池中實現應用。公司通過持

35、續的技術研發和進步，不斷增強核心技術壁壘。粉體對CNT導電漿料的性能、成本等起決定性作用，區別于多數CNT導電漿料公司，天奈是自供粉體自供粉體。加之鑒于CNT的多領域應用范圍，我們理解定義公司為新材料新材料-碳納米管企業碳納米管企業，而非單純的而非單純的CNT導電漿料公司導電漿料公司。3.1.1粉體制備粉體制備漿料制備漿料制備 表：表：CNT合成主要技術方式及對比合成主要技術方式及對比 牢握牢握CNT漿料制備全鏈條核心技術，不斷鞏固護城河漿料制備全鏈條核心技術，不斷鞏固護城河17在粉體制備方面，公司的核心技術優勢體現在解決粉體宏量制備難題解決粉體宏量制備難題以及構建多元催化劑體系構建多元催化劑

36、體系等方面。（1）采用）采用CVD+流化床技術實現流化床技術實現CNT粉體的商業化生產粉體的商業化生產公司所采用的化學氣相沉積法（公司所采用的化學氣相沉積法（CVD）為實現）為實現CNT商業化生產的先進商業化生產的先進技術路線。技術路線?；瘜W氣相沉積法（CVD）又叫催化熱解法，原理是在催化劑的作用下，使化合物中的碳從化合態中分解出來，并在催化劑的作用下生長成為碳納米管。3.1.1圖：化學氣相沉積法（圖：化學氣相沉積法（CVD）示意圖）示意圖 類型類型電弧放電法電弧放電法化學氣相沉積法化學氣相沉積法激光燒蝕激光燒蝕過程在兩根相距幾毫米的石墨棒之間，在大電流下碳蒸發并形成熱的等離子體在反應器中加熱

37、到1000在反應器中加熱到1000，含碳氣體（如甲烷），含碳氣體（如甲烷）在催化劑上分解成CNT在催化劑上分解成CNT石墨在強激光脈沖作用下，蒸發并形成CNT示意圖典型產量30-90%50-100%50-100%可達70%單壁CNT直徑0.6-1.4nm的短管單個管直徑0.6-2nm的長單個管直徑0.6-2nm的長管/管束（可達40管/管束（可達40m）m）單個管直徑1-2nm，長管束（5-20m）多壁CNT內徑1-3nm，外徑10nm及以上的短管外徑為10-240nm的長管外徑為10-240nm的長管多壁管產量較低特點納米管通常較短，大小隨機，純度低需要大量的凈化，單壁CNT具有一定的結構缺

38、陷。商業上最先進的方式，易商業上最先進的方式，易于擴大規模，產量高，質于擴大規模，產量高，質量易于控制，可以生產高量易于控制，可以生產高純度的單壁CNT純度的單壁CNT不被認為是可以商業化的技術，需要的激光器價格昂貴，單位功率產量較低，但CNT直徑控制良好，純度較高，缺陷少 牢握牢握CNT漿料制備全鏈條核心技術，不斷鞏固護城河漿料制備全鏈條核心技術，不斷鞏固護城河18在粉體制備方面，公司的核心技術優勢體現在解決粉體宏量制備難題解決粉體宏量制備難題以及構建多元催化劑體系構建多元催化劑體系等方面。（1）采用）采用CVD+流化床技術實現流化床技術實現CNT粉體的商業化生產粉體的商業化生產公司開發流化

39、床制備技術。公司開發流化床制備技術。作為納米級基礎材料，CNT自被發現以來憑借其優良的性能已成為化學及材料學領域的研究熱點。但受制于連續化宏量制備的難題，CNT在很長一段時間內不能被有效商業化推廣。公司在清華大學CNT連續化宏量制備方面的理論基礎之上，經過近五年的時間開發并掌握納米聚團流化床宏量制備CNT的產業化技術，徹底解決CNT連續化宏量制備生產的世界性難題。流化床技術優勢明顯，公司已具備自主設計能力。流化床技術優勢明顯，公司已具備自主設計能力。流化床反應器是一種利用氣體或液體通過顆粒狀固體層而使固體顆粒處于懸浮運動狀態，并進行氣固相反應或液固相反應的反應器。流化床具有高效傳質傳熱的特點，

40、并具有生產效率高的顯著特征。公司已陸續建成十二套不同容積尺寸的流化床反應器群組，可以保證產能處于世界領先地位。在保證生產效率高的前提下，流化床制備技術也能滿足差異化CNT的量產需求，可以實現CNT制備單臺反應器產量最大，同一型號CNT產品的性能穩定和品質可控。公司具有生產公司具有生產CNT用的流化床的設備設計能力。用的流化床的設備設計能力。公司的流化床反應器已實現自動化控制，可以滿足連續工業化生產的需求，并以最大程度地保證連續穩定的生產，既保證產量最大產出，也保證產品品質穩定，實現對CNT產品性能及成本的有效控制。3.1.1 牢握牢握CNT漿料制備全鏈條核心技術，不斷鞏固護城河漿料制備全鏈條核

41、心技術，不斷鞏固護城河193.1.1在粉體制備方面，公司的核心技術優勢體現在解決粉體宏量制備難題解決粉體宏量制備難題以及構建多元催化劑體系構建多元催化劑體系等方面。（2）催化劑為）催化劑為CNT制備的核心環節，公司構建多元體系并持續研發制備的核心環節，公司構建多元體系并持續研發催化劑為催化劑為CNT制備的關鍵之一。制備的關鍵之一。公司制造CNT主要采取化學氣相沉積法（CVD），其原理是在催化劑的作用下，使反應化合物中的碳分解出來，并在催化劑的作用下生長成為CNT?；谇迦A大學第一代CNT產品產業化的相關基礎理論, 公司自主開發和掌握后續各代產品的催化劑以及產業化技術。公司已建立多類型催化劑體系

42、，可以靈活應用于開發各代公司已建立多類型催化劑體系，可以靈活應用于開發各代CNT產品。產品。公司對催化劑的催化性能打造了一套自身獨有的評估體系，并積累了大量的實際生產經驗。公司已先后開發多個過渡金屬催化劑體系和催化劑載體系列，包括納米聚團氧化物催化劑、層狀物質作載體的催化劑、以尖晶石為主的復合結構催化劑以及新一代寡壁和單壁CNT催化劑，分別用于制備公司第一代、第二代、第三代以及新一代CNT導電劑產品。表：公司建立表：公司建立CNTCNT催化劑多元體系催化劑多元體系 第一代產品第一代產品第二代產品第二代產品第三代產品第三代產品配方元素鐵、鋁、鉬鈷、鐵、硅、鋁、鎂、鈣鈷、鎂、錳、鋁結構納米聚團無定

43、型結構微米層狀結構尖晶石復合結構制備技術共沉淀法浸漬法高溫固相反應法項目項目催化劑 牢握牢握CNT漿料制備全鏈條核心技術，不斷鞏固護城河漿料制備全鏈條核心技術，不斷鞏固護城河203.1.1在漿料制備方面，公司的核心技術優勢體現在分散劑、分散方分散劑、分散方式以及設備式以及設備等方面。分散度的高低決定分散度的高低決定CNT導電性能發揮的程度。導電性能發揮的程度。CNT作為導電劑應用于鋰電池的推廣初期，相關生產企業一般是將CNT以粉體的形式供給鋰電池廠商試用，但導電效果并不理想。在此種狀況下，CNT在鋰電池電極材料中沒有有效地分散開，依然處于聚團狀態，降低了CNT的導電性能。公司掌握較強的分散技術

44、。公司掌握較強的分散技術。針對粉體無法較好發揮導電性能的問題，公司進行大量的研發實驗，為制備出相應的CNT合格分散漿料，使用了包括高速分散機、膠體磨、均質機、超聲設備等多種分散設備，最終成功遴選出合適的分散劑、分散方法和設備，將CNT通過漿料形式導入鋰電池，并實現商業化及產業化。目前，公司CNT導電漿料產品在粘度、CNT含量、導電性能等方面均屬于行業領先水平。圖：分散環節為圖：分散環節為CNT發揮有效導電性能的關鍵發揮有效導電性能的關鍵 表：公司表：公司CNT產品持續迭代產品持續迭代 依托技術研發優勢，依托技術研發優勢，CNT產品持續迭代產品持續迭代213.1.2公司實現商業化產品共三代，并持

45、續研發新一代產品，不斷優化產品體系。公司實現商業化產品共三代，并持續研發新一代產品，不斷優化產品體系。在粉體及漿料制備等核心技術的支撐下，公司目前實現共三代產品的商業化，廣泛應用于新能源汽車、3C、電動自行車等領域；同時公司不斷進行產品的研發及迭代，持續增強長徑比以及導電性能。各代產品適用于不同領域。各代產品適用于不同領域。公司第一代產品主要用于磷酸鐵鋰鋰電池領域，第二代產品主要應用于三元鋰電池領域以及部分高端磷酸鐵鋰電池領域，第三代及以上產品由于導電性能更佳，對高鎳三元電池的適配性更好，更多的應用在高鎳和硅基負極電池領域。第一代產品第一代產品第二代產品第二代產品第三代產品第三代產品新一代產品

46、新一代產品化學氣相沉積法+納米聚團流化床宏量制備技術化學氣相沉積法+定向生長流化床宏量制備技術化學氣相沉積法+尖晶石復合催化劑流化床宏量制備技術化學氣相沉積法+新一代寡壁和單壁碳納米管連續制備技術配方元素 鐵、鋁、鉬鈷、鐵、硅、鋁、鎂、鈣鈷、鎂、錳、鋁結構納米聚團無定型結構微米層狀結構尖晶石復合結構制備技術 共沉淀法浸漬法高溫固相反應法湍動式流化、高空速、催化劑預活化、裂解時間短、碳納米管非定向生長氣泡式流化、低空速、催化劑不需要預活化、裂解時間長、碳納米管定向生長氣泡式流化、低空速、催化劑不需要預活化、裂解時間更長、碳納米管半定向生長管徑10-15nm7-11nm5-10nm長度3-10m5

47、-20m5-30m體電阻率 29.74cm23.54cm5.29cm2010年2017年2019年磷酸鐵鋰電池，主要用于新能源汽車、3C、電動自行車等領域三元電池，主要用于新能源汽車、部分用于3C、少量用于電動自行車等其他領域高鎳三元電池，主要用于新能源汽車、少量用于3C等其他領域主要用于新能源汽車、少量用于3C等其他領域推出時間項目項目使用和量產的技術名稱催化劑流化床量產工藝碳納米管指標應用領域圖：公司各代圖：公司各代CNT產品導電性持續提升產品導電性持續提升(不同導電劑的體電阻率對比不同導電劑的體電阻率對比) 注：圖為含1%不同類型導電劑的磷酸鐵鋰正極極片的體電阻率（歐姆 厘米）測試條件為

48、：正極配方：95.5%磷酸鐵鋰+1%含碳導電劑+3.5%PVDF，其漿料固含量：56.7%；混漿方法：使用分散盤式高速攪拌機在2500rpm轉速下進行混合1小時；極片制備：使用自動涂膜機將混合好的正極漿料涂覆到PET膜上，烘干得到的極片使用沖片機獲得直徑為15mm的表面光滑顏色均一的圓片；電阻率測試：RTS-8型四探針測試儀。 表：單壁與多壁表：單壁與多壁CNT性能指標對比性能指標對比 注：(1)直徑可以更大，但會導致缺陷的增加。(2)長度可更長，限于實驗室規模。依托技術研發優勢，依托技術研發優勢，CNT產品持續迭代產品持續迭代223.1.2公司領先研發單雙壁混合公司領先研發單雙壁混合CNT，

49、再次提升技術壁壘。，再次提升技術壁壘。根據CIAPS報道，公司研發總監毛鷗表示，公司現在正開發一種單雙壁混合的碳管，并嘗試把單雙壁管用在含硅負極材料中。單壁單壁CNT具備更佳性能。具備更佳性能。從微觀結構上看，單壁CNT可視為單層石墨烯片卷起來形成的無縫空心圓柱筒，而多壁CNT可視為單壁CNT的同心排列，即由多層石墨烯片無縫卷起成管狀。因為結構上不同，單壁與多壁CNT在諸多性能上具有不同的表現。比如（以下數據來源為OCSiAl）：長徑比：長徑比：單壁CNT的管徑小于2nm，多壁CNT的直徑大多大于5nm，可高達數百納米。單壁及多壁CNT都可以生長到幾百納米甚至幾毫米的長度，但通常都在1-30微

50、米的范圍內。因此，單壁CNT相比于多壁CNT具備更高的長徑比。彈性：彈性：由于其較高的剛性，在不損壞結構的前提下，多壁CNT不容易扭曲，而單壁CNT具有韌性，易于恢復其原始結構。機械性能：機械性能：單壁CNT的抗拉強度和彈性模量較高（分別為50GPa和1000GPa），可適用于強化各種材料。理論上，在聚合物復合材料中，達到各向同性分布的單壁CNT的理想分散，每添加1%（質量比）的單壁CNT，可使抗拉強度提高100MPa。在實踐中，達到要求的機械性能提升所需的單壁CNT的添加量可以低至0.2%（質量比）。對于多壁CNT，通常需要3-5%的添加量來改善機械性能。項目項目單壁單壁CNT多壁多壁CNT